[發明專利]一種核殼型納米微球阻燃劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201911187587.0
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110841570A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 陸建
• 申請（專利權）人: 科邁特新材料有限公司
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C08K9/10;C08K3/34;C08L25/06
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 范登峰

本發明涉及阻燃劑制備技術領域，具體是一種核殼型納米微球阻燃劑及其制備方法。本發明以硅酸鈉和鹽酸反應后產生的原硅酸作為硅源，再加入堿和鋁源偏鋁酸鈉，利用水熱法合成納米級硅鋁酸鹽沸石粉末，并在水熱反應的過程中加入了硫氰化鉀和檸檬酸，在硫氰化鉀的作用下，通過檸檬酸的螯合性能使得納米沸石粉末中的金屬離子離開原有的晶格進入檸檬酸有機相中，從而在納米沸石粉末的原有晶格上產生空穴，提高納米沸石粉末的物理和化學活性，同時提高納米沸石的吸附性能，接著本發明將納米沸石粉末和磷酸混合反應，最終制得核殼型納米微球阻燃劑，本發明最終的阻燃效果優異，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及阻燃劑制備技術領域，具體是一種核殼型納米微球阻燃劑及其制備方法。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯(PU)等許多具有優良性能的高分子材料已被廣泛應用于電子、汽車、建筑、玩具、包裝等行業中。這些高分子材料基本上都是來源于石油化工，并且均由碳、氫元素組成，因此具有高度的易燃性。近年來，無論是國內還是國外由聚合物材料被引燃而直接導致的重大火災事故屢見不鮮。因此，大部分聚合物材料在實際使用前，必須進行阻燃處理，使其能夠達到一定的阻燃級別方可使用。目前最常用的方法就是物理添加的方法，這種方法既經濟也很簡單，所用的阻燃劑多是鹵系、含磷或無機阻燃劑。但這種物理添加的方法也有很多缺點，比如阻燃劑用量通常較大(一般須達20-50wt％)，這會導致聚合物材料機械性能、透明性下降，且隨著時間的推移阻燃劑還會因遷移、流失等導致阻燃效果降低甚至喪失。

中國專利公開號CN1966567A報道的一種阻燃聚苯乙烯組合物，按重量將100份聚苯乙烯樹脂、8-25份含溴化合物和2-6份三氧化二銻熔融共混，所得阻燃聚苯乙烯產物具有良好的阻燃性能，阻燃級別可以達到V-0級(GB/T4609-93)，氧指數可以達到28，可用于多種惡劣環境。中國專利公開號CN101087818A報道的一種具有阻燃性的可膨脹的聚苯乙烯泡沫組合物，其阻燃成分為一種含溴的環狀化合物，該阻燃劑具有較好的阻燃性，避免了其他含溴化合物不能在苯乙烯中完全溶解的弊端，能在苯乙烯單體中充分溶解，因此在生產聚苯乙烯泡沫時，可保證生成的泡沫均勻、性能穩定。上述兩種通過添加含溴化合物提高聚苯乙烯的阻燃性的方法雖然效果較好，但因含溴化合物在聚合物燃燒時會生成有毒的腐蝕性氣體，對環境造成污染，危害人類健康，不符合環保要求。

中國專利公開號CN101014650A報道的一種無鹵阻燃聚合物泡沫材料，在聚苯乙烯熔化過程中可將阻燃劑和有機發泡劑一起引入到基體聚合物中，所用的發泡材料主要為發泡聚苯乙烯、或聚苯乙烯泡沫片材或顆粒，所用的無鹵阻燃劑是一種含磷的環狀化合物。國際專利WO2009037236(A1)報道了一種阻燃聚苯乙烯或者改性聚苯乙烯，其基體至少為聚苯乙烯和高抗沖聚苯乙烯的一種，或者兩者的混合物，其阻燃劑組成為膨脹石墨、含磷化合物和含氟聚合物；其最終產物的機械性能、阻燃性能較聚合物基體均有大幅度提高，能較好的滿足實際生產需要。雖然上述兩例阻燃聚苯乙烯采用了目前比較環保的無鹵阻燃方法，通過添加磷系阻燃劑，避免了含溴化合物的大量使用，但由于其采用的大部分阻燃劑仍為小分子，這類阻燃產品仍然存在著在使用過程中會因阻燃劑流失、遷移而導致產品性能惡化的缺點。

以上以聚苯乙烯的阻燃為例，只是對阻燃劑在聚合物材料中的應用現狀進行了簡單描述和剖析，指出了阻燃劑應用中還存在的諸多問題；實際上，目前還沒有發現非常適合應用在聚苯乙烯材料中的無鹵阻燃劑。另一方面，至今為止也未見以納米聚合物微球作為阻燃劑的相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核殼型納米微球阻燃劑及其制備方法，以解決現有技術中阻燃劑與聚合物相容性差導致阻燃效果不好的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種核殼型納米微球阻燃劑，由反應濾渣和乙醇溶液以及磷酸混合反應制成；